Marco de referencia para sistemas inteligentes de telecuidado en el hogar

En los últimos años se está observando un aumento creciente de la preocupación de las personas por su salud y la de su entorno próximo. El envejecimiento creciente de la población mundial, sumado a la tendencia al alza de las personas mayores viviendo solas en sus domicilios, la situación de pandemia actual que estamos viviendo y la tendencia creciente de los jóvenes y adultos de conocer, controlar y mejorar su salud, ponen de manifiesto la necesidad de mejora de la gestión de servicios, cuidados y recursos sociosanitarios. La población cada vez más necesita ser cuidada, por lo que se requieren sistemas y servicios más específicos, personalizados y continuados en el tiempo, necesarios para proteger, acompañar y atender a las personas. Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones ofrecen importantes oportunidades en este sentido, pudiéndose convertir en una herramienta clave para mejorar la vida de las personas. El hogar digital, servicios y aplicaciones móviles basados en dispositivos personales, el paradigma del Internet de las Cosas (IoT), y utilidades de procesamiento de datos más eficientes, ofrecen una infraestructura adecuada para la creación de servicios de telecuidado inteligentes e integrados en la vida de las personas. Sin embargo, la disponibilidad de las tecnologías no implica necesariamente su uso. Los sistemas de telecuidado deben satisfacer a los usuarios involucrados. Por ello, es vital abordar la conceptualización y provisión de sistemas de telecuidado desde una perspectiva centrada en el usuario que garantice su satisfacción y sostenibilidad. Con este fin se han estudiado los modelos de aceptación de tecnología y metodologías centradas en el usuario, metodologías de desarrollo software tradicional y basadas en el paradigma Agile, y específicas del campo de Ingeniería del Conocimiento más validadas, constatadas y reconocidas por la comunidad científica, analizado factores y experiencias de aplicación práctica en el campo de las TIC, desde el ámbito de la salud y el telecuidado. En este trabajo de investigación se ha profundizado en la definición de un marco de referencia que permita guiar el proceso de desarrollo de soluciones de telecuidado inteligentes en contextos personales tales como el hogar o la escuela infantil, teniendo en cuenta la idiosincrasia del telecuidado a través de sus diferentes perspectivas: hogar digital, concepto y casos de uso específicos, necesidad intrínseca de adaptación al contexto, desarrollo de software, ingeniería del conocimiento, factores humanos y normativas existentes, diseño centrado en el usuario y aceptación de tecnología. Este marco de referencia ofrece un ciclo de vida de partida y unas pautas definidas a través de modelos replicables que ayudan a trabajar el desarrollo de sistemas de telecuidado inteligente, profundizando en las etapas de inmersión, desarrollo y evaluación de las soluciones con la población destinataria y los profesionales. El marco de referencia considera tres ejes principales: los usuarios y su satisfacción, como elemento principal, que es sustentado por el entorno organizativo/normativo, y las TIC. Para analizar estos tres ejes se proporcionan varios modelos que incluyen los elementos, perspectivas y factores a tener en cuenta, durante las etapas de inmersión y desarrollo, y dentro de la etapa de desarrollo, en la implementación y evaluación. El marco de referencia definido en esta tesis doctoral ha sido analizado, validado y refinado a través de cuatro experimentos realizados en el contexto de la investigación, en los que han participado 25 personas mayores con discapacidad auditiva, casi la mitad de los profesionales del centro de atención de la sede madrileña de Cruz Roja Espan˜ola, asociaciones de usuarios, fundaciones y centros especializados, expertos en distintas disciplinas de teleasistencia, estimulación y detección temprana de trastornos del desarrollo en niño y 65 niños con edades comprendidas entre los 23 y 27 meses. El primer experimento presenta un estudio de factores que influyen en la adopción de las tecnologías de apoyo en Europa, desde el punto de vista de proveedores de tecnología, operadores de servicios e instituciones de asistencia sanitaria y social. El segundo experimento muestra como se aplicó una metodología centrada en el usuario, coherente con el marco de referencia propuesto en esta tesis doctoral para la provisión de un servicio de teleasistencia accesible para personas sordas. El tercer experimento explica cómo se aplicó y evaluó el marco de referencia en el desarrollo de un sistema de telecuidado inteligente en el hogar. El cuarto experimento detalla cómo se empleó y validó el marco de referencia propuesto en un sistema de telecuidado para detección precoz de trastornos del desarrollo motor en niños de 2 a 4 años. Estos casos de uso han permitido validar y refinar el marco de referencia planteado, proponiendo modelos adecuados que encajan con la diversidad de los desarrollos. Se ha validado cómo la aplicación del marco de trabajo propuesto ha mejorado la eficiencia del desarrollo del proyecto, y ha desembocado en la realización de sistemas de telecuidado inteligente más fieles a las necesidades de los usuarios y a la diversidad de sus situaciones personales, mejorando su percepción de fiabilidad y confianza en el sistema, y finalmente su percepción de utilidad y satisfacción con los sistemas desarrollados. Gracias a la aplicación del marco de trabajo resultado de la presente tesis doctoral se han obtenido a su vez conclusiones relevantes acerca de las estrategias utilizadas, así como perspectivas y factores a considerar en el desarrollo de futuros sistemas de telecuidado inteligentes. El trabajo realizado en esta tesis permite concluir que los hogares del futuro podrán estar dotados de servicios de telecuidado personalizados y eficientes, basados en aproximaciones sensibles al contexto y sustentados sobre tecnologías y dispositivos cada vez más pequeños, inteligentes e integrados en las vidas de las personas, y en una infraestructura más preparada para intercambiar y almacenar información de contexto, contribuyendo a mejorar la calidad de vida de las personas. ----------ABSTRACT---------- In the last years, we found many social concerns about the patient and relatives’ healthcare. The current world population is getting older and older. Besides, most elderly people live alone at home, the current pandemic situation and all trends about the health metrics interest and their control, give us the requirement for increasing the socio-sanitary resources and services. Therefore, a best healthcare is needed by the people. For that purpose, specific systems and services are needed, as well as keep them along the time and consider the protection and people attending as main targets. ICT offers important opportunities in this way. Digital home, services and apps are based on personal devices, IoT paradigm and processing data tools provide us there are bigger with the best infrastructure for creating intelligent healthcare services which are embedded in people’s lives. However, the technology availability doesn’t imply its use. The telecare system has to satisfy the involved users. For that reason, user satisfaction and sustainability for defining the conceptualization and healthcare system provision must be considered as targets. In that way, the technology acceptance models, and specific methodologies are deeply analyzed. The considered methodologies in the current work are traditional, others based on agile and others based on the specific knowledge engineering, according to the health scope and telecare factors. The current research describes the framework for defining a process on an intelligent telecare project, mainly in home and kindergarten environments. The framework includes different perspectives: digital homes, concept and specific use cases, context-aware dependency, software design, knowledge engineering, human factors and protocols, user-centered design and technology acceptance. The framework offers a specific life cycle and their stages based on models which can help us to design intelligent telecare systems. The immersion, development and evaluation phases have been deeply considered with the involved population and healthcare professionals. The framework considers as well as three keys: the users and their satisfaction, as the primary target, which is handled by the protocol and standard scope and the ICT. In order to analyze the three keys, there are models which include elements, perspectives and factors with the immersion and development phases, and inside the development phase, more details about the own implementation and evaluation are found. The framework has been analyzed, validated and refined by four experiments. All of them are research experiments where 25 elderly people with hearing disability, almost half of the professionals of the Spanish Red Cross of Madrid site, user associations, specialized centers and institutions, different telecare experts, stimulation and early detection of child development and 65 child’s between 23 and 27 months old have been involved. The first experiment shows us a study of factors which are considered on the technology adoption in Europe, from the point of view of the technology providers, service operators and social and telecare institutions. The second experiment shows us how the user-centered methodology was applied, according to the proposed framework. The third experiment explains how the framework was applied and evaluated in the intelligent telecare system development process. The fourth experiment gives us the details of how the framework was used and validated on a telecare system for early detection development problems in a child’s from 2 to 4 years old. All these use cases provide us the data and conclusions for validating and refining the framework. A better development performance, getting the specific telecare functionality with a high level of accuracy and increasing the perceived use and user satisfaction are some of the advantages of using the proposed framework. Besides, there are relevant conclusions as outputs of the framework use, like strategies, perspectives and factors to consider in the intelligent telecare future work. The current doctoral thesis concludes that future homes can be provided by custom and efficient telecare services, based on context-aware approaches. These approaches can be built on smaller technologies and devices, integrated into our lives and be part of a specialized infrastructure to share and store context data in order to improve the quality of people’s life